摘要：导致液压油缸泄漏的原因有很多，例如密封不良、连接位置结合缺陷、零部件失效或者各种外部环境因素都可能导致泄漏事故。本文就主要分析了液压油缸泄漏的诊断方法、具体原因和相应处理措施。
关键词：液压油缸；泄漏原因；诊断方法；处理措施
液压油缸是液压传动系统中的重要执行元件，它的主要职能就是将液压能全部转化为机械能，实现对机械装置直线往复摆动运动的有效驱动控制。利用液压油缸的优势就在于它能够为系统免去专门的减速装置，而且它是没有设置传动间隙的。整体来看，液压油缸能够确保液压传动系统运动稳定，它对系统中的缸筒、缸盖、活塞杆、密封装置、排气装置及缓冲装置中都有运行助力促进作用。所以说，液压油缸一旦出现任何故障都会影响到整个液压传动系统的使用性能。
一、对液压油缸泄漏故障的诊断技术应用
如果希望尽早发现液压油缸泄漏原因并加以处理，对其故障的诊断技术应用就变得至关重要，就目前来看能够满足液压传动系统油缸泄漏故障诊断的具体方法类型存在两类：监视、计算液压系统力量或监视液压系统工作压力。前者能够直接检测系统参量，检查操作原理相对简易。不过其中所采用的流量传感器相对价格昂贵，且容易出现管路中流量传感器疲劳损坏问题，当设备损坏后后阻塞管道，导致液压传动系统整体发生严重故障。后者所采用的是价格相对低廉的压力传感器，它的安装技术简易且不会对系统造成太大影响，不过它会受到系统中压力脉动的强烈冲击，导致油缸元件在日常运行动作过程中受到压力冲击干扰，因此必须在压力信号中精确提取油缸泄漏故障特征。一般来说可以通过小波变换能量特征法提取监测压力信号，然后基于故障诊断对压力信号实施小波分解，可有效判断系统是否处于油缸泄漏故障状态[1]。
小波变换本身是一种继承了傅里叶变换功能优点的新时频分析方法，但它同时弥补了传统傅里叶分析法中所存在的频域、时域局部化不足问题，可保证系统在低频位置始终拥有较高的频率分辨率，而在高频位置始终拥有较高的时间分辨率。在液压油缸泄漏故障诊断过程中，它主要遵循以下诊断流程执行操作，如图1。
图1基于小波变换能量特征的液压油缸泄漏故障诊断方法流程
在该诊断过程中，主要通过调节节流阀开口大小来判断油缸泄漏情况，即液压实验，具体针对泄漏情况提出3种故障模式实验分别为：无泄漏实验、轻微泄漏实验、严重泄漏实验。每一种故障模式实验中都会随机提取10组数据，总共提取30组数据，对3组实验及30组数据中的压力信号时域波形进行全面分析。例如如果是严重泄漏，就可以看到压力信号周期会无限边长且压力在处于高压水平会出现大幅度波动。随后利用db5小波变换能量特征提取压力信号中的小波部分，对其进行分解得出多个频带能量，通过这些频带能量比较来分别区分出高频带与低频带。一般来说高频带所占总频带能量比例较小（不到1%），它对故障诊断的现实价值不高，主要是要发现其中的低频带能量，利用小波变换能量特征提高频带故障诊断特征向量。对上述所提出的故障诊断数据再进行BP网络诊断实验验证，可有效区别3中泄漏模式，整体来讲其诊断能力较强，可实现对液压油缸泄漏问题的有效性预先判断[2]。
二、液压油缸泄漏的原因分析及处理措施
基于小波变换能量特征能够判断液压油缸泄漏的3种泄漏程度，也能相对客观的判断出油缸泄露的主要原因，例如密封不良、连接处结合不良、部件失效、油液清洁度不够等等。
（一）密封不良问题的原因分析及处理措施
在液压油缸中存在密封件，它是液压传动系统的重要组成部件，密封件由氟橡胶、丁腈橡胶等等材料制成，它还分为活塞杆密封及活塞密封两种类型。这种密封件也是易损件，因为液压传动系统在高速运转过程中很容易造成橡胶密封件的外部消耗，久而久之就可能导致油缸外泄漏事故发生，甚至严重时还会导致内泄漏，泄漏大量的油液浪费不但为企业生产提高成本，造成生产中断，也会严重污染环境。以下结合密封件的两种故障情况展开分析，并给出相应处理措施。
首先在最初就未能合理选择密封件，需要充分考量液压系统的的安全可靠性，看其密封设计是否合理，然后再选择与其匹配的密封件，保证密封件结构设计的合理性。对密封件的质量考察主要围绕液压传动系统的温湿度、压力、速度与流体兼容性等等展开，并且对环境中的颗粒灰尘及介质密封润滑性进行深度分析选择，有效规避导致密封件与系统接触不良的任何因素。
如果液压油缸中的密封件出现老化破损，则要做到尽早发现，因为如果发现较晚很可能导致系统中的活塞杆、缸筒、缸盖等局部位置产生拉伤，所以必须及时更换已经破损的密封件，或可选择修复。修复所采用的是本胶配合硬化剂混合物的AB胶进行涂抹，在找平后等待其自然凝固即可。
（二）连接处结合不良问题的原因分析及处理措施
如果是连接处结合不良，其原因可能是因为缸筒与缸盖位置采用了螺纹连接但没有按照所要求的表混扭矩进行紧固，导致O形圈密封性能不良。另外液压油缸在油管接头位置也会出现松动。对该处的处理可以采用法兰连接消除管件振动松动问题，最好保证液压油缸的管路通径及管口在15mm以上。
（三）系统部件失效问题的原因分析及处理措施
系统部件失效存在与外泄漏及内泄漏两个方面，即系统内部与外部元件均可能出现失效问题，这里以外泄漏失效部件为例展开分析。比如说活塞杆外表面与导向套密封件之间就会引发液压油缸外泄漏，这是因为活塞杆的表面镀铬层被反复摩擦脱落所造成失效结果。所以在检查过程中必须重点检查活塞杆表面位置的粗度与形位公差，看这两指标是否满足相关技术要求。比如说活塞杆的表面粗糙度应该在0.4μm之内，而活塞杆的圆柱度与圆度形位公差则应该小于或等于其直径公差的1/2。一般来说，设计活塞杆的表面镀铬层厚度在0.03～0.06mm，硬度在50～70HRC为最佳，必要时还要对其进行磨削及抛光加工[3]。
（四）油液清洁度的控制
油液的污染极易导致液压系统出现故障，污染物主要是有固体颗粒、水、化学物质、能源污染物等。针对各类污染物的来源采取相应的措施是很有必要的，对系统残留的污染物以预防为主。生成的污染物主要靠滤油过程加以清除。
总结：
综上所述，液压传动系统中的液压油缸质量控制非常关键，稍有不慎就会出现油缸泄漏问题，所以在对它的日常保养维护过程中应该尽量做到勤检验、勤清理，尽可能切断液压油缸与外界因素联系，避免外界因素对液压元件造成污染，并做到定期检查更换液压油，有效规避其可能产生的内泄漏与外泄漏故障。
参考文献：
[1]张顶华，李炳珠.液压油缸泄漏故障及维修[J].煤矿机械，2005（6）：117-118.
[2]唐宏宾，吴运新，马昌训，等.小波变换在液压油缸泄漏故障诊断中的应用[J].计算机工程与应用，2012（5）：221-223.
[3]付积平.液压油缸泄漏原因及处理方法[J].设备管理与维修，2016（5）：99-100.
论文作者:侯江华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/5/31
标签：液压油缸论文; 活塞杆论文; 频带论文; 密封件论文; 液压论文; 故障论文; 原因论文; 《基层建设》2018年第10期论文;